Advanced
Distribution of Exotic Weeds on Crop Fields in Jeju-do
Distribution of Exotic Weeds on Crop Fields in Jeju-do
Weed & Turfgrass Science. 2015. Sep, 4(3): 236-242
Copyright © 2015, The Korean Society of Weed Science and The Turfgrass Society of Korea
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
  • Received : September 08, 2015
  • Accepted : September 14, 2015
  • Published : September 30, 2015
Download
PDF
e-PUB
PubReader
PPT
Export by style
Share
Article
Author
Metrics
Cited by
About the Authors
Chang-Seok Kim
Young-Jae Chung
Department of life science and biotechnology, Shingyeong University, Hwaseong 18274, Korea
In-Yong Lee
Jeong-ran Lee
Hee-Kun Song
Young-Ju Oh
cave50joo@gmail.com

Abstract
제주도의 밭을 대상으로 141지점을 선정하여 조사를 진행하였다. 제주도 밭에 발생하는 외래잡초 조사결과 18과 50속 64종 2변종, 총 66분류군의 외래잡초가 조사되었고 동계작물 재배지에서는 18과 45종, 하계작물 재배지에서는 16과 50종, 다년생 작물 재배지에서는 17과 39종이 출현하였다. 외래잡초의 생활형은 하계일년생 잡초가 39.4%, 동계일년생은 잡초는 36.4%, 하계일년생과 동계일년생이 모두 가능한 잡초는 7.6%, 다년생 잡초는 16.7%로 분석되었다. 특히 하계작물 재배지에서 하계일년생 잡초의 비율이 높았다. 종의 과별 분포순위는 국화과, 벼과, 아욱과가 우점하는 것으로 분석되었으나 다년생 작물 재배지에서는 아욱과는 출현하지 않았다. 제주도의 동계작물 재배지에서 우점하는 외래잡초는 흰명아주, 청비름, 개쑥갓, 냄새냉이, 들개미자리였고 하계작물 재배지에서는 흰명아주, 청비름, 개쑥갓, 방가지똥이었다. 다년생 작물 재배지에서는 큰망초, 선풀솜나물, 개쑥갓, 흰명아주로 조사되어 다른 작물과 차이를 보였다. 제주도 전체 밭에서 발생하는 외래잡초의 우점종은 흰명아주, 청비름, 개쑥갓, 큰망초, 방가지똥 등으로 분석되었다. 제주도에 발생하는 외래잡초의 발생정보는 밭의 지속적인 관리방안을 수립하는데 도움이 될 것이다.
Keywords
서 론
제주도는 천혜의 자연경관을 가진 세계적인 휴양관광지이다. 한라산을 중심으로 완만한 경사를 이루고 있어 아열대, 온대, 한대식물이 수직분포를 하고 있다. 기후변화의 영향으로 제주도의 일부 산간지역을 제외하고는 해안지역을 중심으로 아열대 기후대가 확대되고 있다 (Hyun et al., 2009) . 제주도는 도서지역이라는 특성을 가지고 있어 외래잡초의 유입은 자연생태계 뿐만 아니라 농경지 생태계의 변화를 초래할 수 있다 (Kim et al., 2006b) . 외래잡초의 농경지 유입은 작물의 재배와 관리에 많은 어려움을 주기 때문에 외래잡초의 영향과 관리방법 등에 대한 관심이 높아지고 있다 (David et al., 2004 ; Mack et al., 2000 ; Pimentel et al., 2000 ; Pimentel, 2002) . 외래잡초는 다양한 침입경로를 통해서 농경지나 목장 등에 유입되어 빠르게 분포영역의 확장하여 농경지의 잡초 발생 양상의 변화를 가져오고 있다 (Gould, 1991 ; Jordan and Jannink, 1997 ; Martinez-Ghersa et al., 2000 ; Mohler, 2001) . 국내에 분포하고 있는 외래잡초는 38과 160속 286종류가 자라고 있는 것으로 보고되어 있고, 이중 농경지에 발생하는 외래잡초는 총 72종이 발생하는 것으로 알려져 있다 (Park, 2009 ; Oh et al., 2002) . 국내의 도서지역 중에는 백령도, 흑산도, 추자도, 거문도에서 외래잡초가 18과 70종이 분포하고 있는 것으로 보고된 바 있다 (Kim et al., 2010) . 제주도에는 Yang (2003) 이 32과 115속 197종의 외래잡초가 분포하고 있는 것으로 보고하였고, 2006년에는 기존의 문헌과 일부 도입 재배종을 종합하여 45과 159속 253종, 같은 해에 47과 161속, 254종이 제주도에 외래잡초로 출현하고 있는 것으로 보고하였다 (Kim et al., 2006a ; Kim et al., 2006b) .
본 연구는 제주도 지역에 분포하고 있는 밭 외래잡초의 분포현황을 파악하고 및 발생 피도 등급을 조사하여 밭 외래잡초의 관리를 위한 기초자료를 구축하기 위하여 수행하였다.
재료 및 방법
- 외래잡초 분포 조사
외래잡초의 분포조사는 2013년 3월부터 10월까지 제주도의 밭을 대상으로 실시하였다. 제주도의 총 141필지를 대상으로 하였으며, 이 가운데 제주시는 101필지, 서귀포시는 40필지를 조사하였다( Fig. 1 ). 외래잡초 분포조사 지점은 밭 위치를 위성으로 파악하여 읍면동의 밭이 고루 조사될 수 있도록 선정하였고 조사구는 각 작물별 재배 면적을 1 조사구로 선정하여 밭의 고랑과 가장자리에 분포하는 외래잡초의 피도를 측정하였다. 제주도 조사지의 동계 작물로는 무, 배추, 양배추, 대파, 마늘 등이고 하계작물로는 고구마, 기장, 감자, 브로콜리, 비트, 옥수수 등이었다. 다년생 작물은 고사리, 더덕, 도라지, 참취 등을 재배하였다. 잡초의 피도는 Braun–Blanquet (1964) 의 방법으로 7개 등급(r, +, 1, 2, 3, 4, 5)을 기준으로 조사하였다.
PPT Slide
Lager Image
Exotic weed species sampled from 141 plots in Jeju island.
- 발생 외래잡초 및 분포특성 분석
외래잡초조사 결과는 국가표준식물목록 (KNA, 2014) 및 한국의 귀화식물 원색도감 (Park, 2009) 을 참고하였다. 출현한 외래잡초종에 대해서는 Raunkiaer (1934) 의 생활형을 기준으로 동계일년생과 하계일년생 그리고 다년생을 구분하였고 과별 분포 비율을 산정하였다. 외래잡초의 우점순위를 알아보기 위하여 중요치(IV)분석을 실시하였다 (Curtes and Mc Intosh, 1950) .
Relative frequency (RF)(%) =Frequency of any speciesTotal frequency of all species×100
Relative cover (RC)(%) =Cover of any speciesTotal cover of all species×100
Important value (IV) = (RF + RC) / 2
외래잡초의 분포에 의한 차이는 동계작물, 하계작물, 다년생 작물 재배지로 구분하여 각 재배 작물에 따른 차이를 분석하였다.
결과 및 고찰
- 발생 외래잡초
제주도 밭에 발생하는 외래잡초는 141개 밭에서 18과 50속 64종 2변종, 총 66분류군이 출현하는 것으로 조사되었다( Table 1 ). 이는 기존의 보고에서 제주도 외래잡초가 197종이 분포하고 있고 재배종을 포함하면 254종이 출현하는 것에 비해 적은 수의 외래잡초가 조사되었는데 이는 제주도 외래잡초의 발생비율이 높은 도로변, 해안가, 목초지 등에서 조사된 자료와의 차이인 것으로 사료되었다 (Yang, 2003 ; Kim et al., 2006a ; Kim et al., 2006b) . 작물 유형별로 비교하면 동계작물 재배지에서는 18과 45종, 하계작물 재배지에서는 16과 50종, 다년생 작물 재배지에서는 17과 39종으로 하계작물 재배지에서 외래잡초가 가장 많이 출현하였다.
The number of vascular plants by the taxonomic category in study area.
Family Genus Species Variety Total

Winter crops 18 35 45 0 45
Summer crops 16 39 49 1 50
Perennial crops 17 30 38 1 39
Total 18 50 64 2 66
외래잡초 66종의 생활형을 비교 분석하면 동계작물 재배지에서 동계일년생이 40.0%로 높은 반면 하계작물 재배지에서는 하계일년생이 40.0%로 가장 높은 비율로 분석되었다. 다년생 작물 재배지에서도 하계작물 재배지와 유사한 비율을 보여주었으나 다년생 외래잡초의 비율이 증가하였다( Table 2 ). 전체적으로 하계일년생 외래잡초의 발생비율은 39.4%, 동계일년생 외래잡초는 36.4%, 환경에 따라 하계일년생과 동계일년생이 모두 가능한 외래잡초의 발생비율은 7.6%이며 다년생 외래잡초는 16.7%를 차지하는 것으로 분석되어 제주도 밭에 출현한 외래잡초는 일년생이 우점하는 것으로 확인되었다. 본 결과는 Kim et al. (2006b) 이 제주도 외래잡초의 조사결과에서 일년생 외래잡초가 전체의 59%를 차지하고 있다는 결과와 같이 일년생의 비율이 가장 높았고, 특히 일년생 외래잡초의 비율이 더욱 높은 것은 농경지의 특성상 지속적인 교란이 이루어 지고 있기 때문인 것으로 판단되었다. 제주도에서 발생한 외래잡초 중에는 양장구채, 들개미자리, 노란꽃땅꽈리, 솔잎미나리, 선풀솜나물 등은 현재까지 다른 지역에 거의 분포하지 않는 외래잡초로 다른 지역에서 발생하는 외래잡초와 차이를 보여주었다 (Park et al., 2002) .
Classification of exotic weeds found in Jeju island by life cycle.
No. of exotic weeds Life cycle Total(%)

Summer annual(%) Winter annual(%) Summer and winter annual(%) Perennial(%)

Winter crops 12(26.7) 18(40.0) 5(11.1) 10(22.2) 45(100)
Summer crops 20(40.0) 18(36.0) 5(10.0) 7(14.0) 50(100)
Perennial crops 14(35.9) 12(30.8) 5(12.8) 8(20.5) 39(100)
Total 26(39.4) 24(36.4) 5(7.6) 11(16.7) 66(100)
제주도 밭에서 조사된 외래잡초의 과별 분포는 전체에서 국화과의 비율이 가장 높았고 벼과, 아욱과, 콩과, 마디풀과, 비름과 순이었으며 동계작물 재배지에서는 국화과, 벼과, 아욱과, 콩과, 마디풀과 등이 출현하였고 하계작물 재배지에서는 국화과, 벼과, 아욱과와 더불어 비름과, 십자화과가 분포하였다. 다년생 작물 재배지에서는 국화과, 비름과 등이 주로 나타났으며 아욱과 외래잡초는 다른 작물재배지와 다르게 출현하지 않았다( Table 3 ).
Distribution of exotic weed flora ordered by family name in Jeju island.
Family name No. of family Total

Winter crops Summer crops Perennial crops

Compositae 11 12 13 16
Gramineae 4 5 2 7
Malvaceae 4 4 0 6
Leguminosae 3 3 2 4
Polygonaceae 3 2 2 4
Amaranthaceae 3 4 3 4
Cruciferae 2 4 1 4
Solanaceae 2 3 2 3
Convolvulaceae 1 3 1 3
Caryophyllaceae 3 2 2 3
Chenopodiaceae 2 2 2 2
Onagraceae 1 2 2 2
Umbelliferae 1 1 1 2
Scrophulariaceae 2 1 2 2
Euphorbiaceae 0 1 1 1
Oxalidaceae 1 1 1 1
Iridaceae 1 0 1 1
Phytolaccaceae 1 0 1 1
- 외래잡초의 중요치 분석
제주도에 출현하는 외래잡초의 우점순위를 판단하기 위한 중요치 분석에서 전체 작물에서는 흰명아주가 가장 우점하는 것으로 분석되었고 청비름, 개쑥갓, 큰망초, 방가지똥, 들개미자리, 개비름 순으로 서열이 정해졌다( Table 4 ). 동계작물 재배지에서는 흰명아주, 청비름, 개쑥갓, 냄새냉이, 들개미자리, 방가지똥, 땅꽈리, 큰망초 순으로 우점하였고( Table 5 ), 하계작물 재배지에서는 동계작물 재배지와 마찬가지로 흰명아주가 우점하고 청비름, 개쑥갓, 방가지똥, 개비름, 망초, 큰방가지똥 등이 출현하였다( Table 6 ). 다년생 작물 재배지의 우점종은 다른 작물과 다르게 큰망초가 우점하는 것으로 조사되었고 선풀솜나물, 개쑥갓, 흰명아주, 서양금혼초, 유럽점나도나물, 애기땅빈대, 방가지똥, 큰방가지똥, 주홍서나물, 개망초 순으로 조사되어 동계작물이나 하계작물 재배지에 발생하는 외래잡초와는 차이를 나타내었다( Table 7 ).
Preferences of exotic weeds species (≥20.00 IV value) recorded crop fields in Jeju island, decreasingly ordered by IV.
Scientific name Nw RFx RCy IVz

Chenopodium album 85 13.69 18.36 16.02
Amaranthus viridis 54 8.70 8.67 8.68
Senecio vulgaris 44 7.09 6.90 6.99
Conyza sumatrensis 26 4.19 5.78 4.98
Sonchus oleraceus 34 5.48 4.29 4.88
Spergula arvensis 16 2.58 4.66 3.62
Amaranthus lividus 21 3.38 3.08 3.23
Coronopus didymus 21 3.38 2.80 3.09
Sonchus asper 20 3.22 2.70 2.96
Physalis angulata 20 3.22 2.61 2.92
Conyza canadensis 17 2.74 2.70 2.72
Gnaphalium calviceps 15 2.42 2.89 2.65
Hypochaeris radicata 17 2.74 2.33 2.53
Cerastium glomeratum 11 1.77 2.24 2.00
wN: number of sampling units in which the species was accounted. xRF: relative frequency. yRC: relative cover. zIV: importance value.
Preferences of exotic weeds species (≥20.00 IV value) recorded winter crop fields in Jeju island, decreasingly ordered by IV.
Scientific name Nw RFx RCy IVz

Chenopodium album 30 17.75 24.76 21.26
Amaranthus viridis 20 11.83 12.38 12.11
Senecio vulgaris 18 10.65 6.35 8.50
Coronopus didymus 10 5.92 4.44 5.18
Spergula arvensis 5 2.96 6.98 4.97
Sonchus oleraceus 9 5.33 3.49 4.41
Physalis angulata 9 5.33 3.17 4.25
Conyza sumatrensis 5 2.96 3.81 3.38
Chenopodium ficifolium 5 2.96 3.17 3.07
Cerastium glomeratum 3 1.78 3.49 2.63
Amaranthus lividus 4 2.37 2.22 2.29
wN: number of sampling units in which the species was accounted. xRF: relative frequency. yRC: relative cover. zIV: importance value.
Preferences of exotic weeds species (≥20.00 IV value) recorded summer crop fields in Jeju island, decreasingly ordered by IV.
Scientific name Nw RFx RCy IVz

Chenopodium album 49 14.94 19.81 17.37
Amaranthus viridis 29 8.84 9.33 9.09
Senecio vulgaris 20 6.10 6.67 6.38
Sonchus oleraceus 19 5.79 4.57 5.18
Amaranthus lividus 15 4.57 4.38 4.48
Conyza canadensis 12 3.66 4.00 3.83
Sonchus asper 13 3.96 3.05 3.51
Physalis angulata 11 3.35 3.43 3.39
Conyza sumatrensis 11 3.35 3.43 3.39
Spergula arvensis 8 2.44 4.19 3.31
Coronopus didymus 10 3.05 2.29 2.67
Abutilon theophrasti 9 2.74 2.10 2.42
Amaranthus patulus 7 2.13 2.67 2.40
Rumex crispus 8 2.44 2.29 2.36
Hypochaeris radicata 7 2.13 1.90 2.02
Gnaphalium calviceps 5 1.52 2.48 2.00
wN: number of sampling units in which the species was accounted. xRF: relative frequency. yRC: relative cover. zIV: importance value.
Preferences of exotic weeds species (≥20.00 IV value) recorded perennial crop fields in Jeju island, decreasingly ordered by IV.
Scientific name Nw RFx RCy IVz

Conyza sumatrensis 10 8.06 13.73 10.90
Gnaphalium calviceps 9 7.26 6.01 6.63
Senecio vulgaris 6 4.84 8.15 6.50
Chenopodium album 6 4.84 6.44 5.64
Hypochaeris radicata 8 6.45 4.72 5.59
Cerastium glomeratum 7 5.65 5.15 5.40
Euphorbia supina 5 4.03 6.44 5.24
Sonchus oleraceus 6 4.84 4.72 4.78
Sonchus asper 5 4.03 4.72 4.38
Crassocephalum crepidioides 5 4.03 4.29 4.16
Erigeron annuus 6 4.84 3.00 3.92
Amaranthus viridis 5 4.03 2.15 3.09
Conyza canadensis 4 3.23 2.58 2.90
Spergula arvensis 3 2.42 2.58 2.50
Sisyrinchium angustifolium 3 2.42 2.15 2.28
Taraxacum officinale 3 2.42 1.72 2.07
wN: number of sampling units in which the species was accounted. xRF: relative frequency. yRC: relative cover. zIV: importance value.
흰명아주의 우점은 선행연구에서 경기도의 밭에 우점하는 외래잡초가 흰명아주, 망초, 개망초 등인 것과 비교하면 가장 우점하는 종이 흰명아주 인 것은 동일하게 나타났다 (Kim et al., 2014) . 동계작물과 하계작물 재배지에서 흰명아주가 우점한 반면 다년생 작물 재배지에서는 남부지방이나 제주도에 주로 분포하는 큰망초, 선풀솜나물 등 우점종으로 출현하여 다른 외래잡초 분포 양상과 차이를 보였다.
Acknowledgements
This study was carried out with the support of “Research Program for Agricultural Science & Technology Development” (Project No. PJ0093192), National Academy of Agricultural Science, Rural Development Administration, Republic of Korea.
References
Braun-Blanquet J. 1964 Pflanzensoziologie, grundzfige der vegetationskunde 3rd ed. Springer Wien-New York, USA 865 -
Curtis J.T. , McIntosch R.P. 1950 The interrrelations of certain analytic and synthetic phytosociological characters. Ecol. 31 434 - 455    DOI : 10.2307/1931497
David R.C. , Antonio D. , Nicholas J. , Barabara D.B. , John C. 2004 Adaptability of plants invading North American cropland. Agric. Ecosyst. Environ. 104 379 - 398    DOI : 10.1016/j.agee.2004.03.003
Gould F. 1991 The evolutionary potential of crop pests. Am. Sci. 79 496 - 507
Hyun D.S. , Kwon T.S. , Baek H.J. , Kang M.H. , Han K.H. 2009 The study on the regional characteristics of climate change in Jeju island. Meteorolocial research institute Seoul, Korea (In Korean)
Jordan N.R. , Jannink J.L. 1997 Assessing the practical importance of weed evolution: a research agenda. Weed Res. 37 237 - 246    DOI : 10.1046/j.1365-3180.1997.d01-38.x
Kim C.S. , Lee I.Y. , Oh Y.J. , Oh S.M. , Kim S.C. 2010 Occurrence of exotic weeds in several islands in Korea. Kor. J. Weed Sci. (In Korean) 30 (2) 59 - 67    DOI : 10.5660/KJWS.2010.30.2.059
Kim C.S. , Jung J.H. , Song G.P. , Moon M.O. , Koh J.G. 2006a Handbook of naturalized plants in Jeju island. Korea forest research institute Seoul, Korea
Kim C.S. , Koh J.G. , Song G.P. , Moon M.O. , Kim J.E. 2006b Distribution of naturalized plants in Jeju island, Korea. Kor. J. Plant Res. (In Korean) 19 (5) 640 - 648
Kim C.S. , Lee I.Y. , Lee J.R. , Hong S.H. , Oh Y.J. 2014 KorDistribution of exotic weeds on upland crop field in Gyeonggi-do. Kor. J. Weed Sci. (In Korean) 3 (4) 1 - 8    DOI : 10.9787/KJBS.2014.46.1.001
KNA (Korea National Arboretum) 2014 A synonymic list of vascular plants in Korea. Pochen, Korea
Mack R.N. , Simberloff D. , Lonsdale W.M. , Evans H. , Clout M. 2000 Biotic invasions: Causes, epidemiology, global consequences, and control. Ecol. Appl. 10 689 - 710    DOI : 10.1890/1051-0761(2000)010[0689:BICEGC]2.0.CO;2
Martinez-Ghersa M.A. , Ghersa C.M. , Satorre E.H. 2000 Coevolution of agricultural systems and their weed companions: implications for research. Field Crops Res. 67 181 - 190    DOI : 10.1016/S0378-4290(00)00092-7
Mohler C.L. 2001 Weed evolution and community structure. pp. 444-493. In: Liebman, M., Mohler, C. and Staver, C.P. (Eds.). Ecological management of agricultural weeds Cambridge University Press Cambridge, UK 444 - 493
Oh S.M. , Kim C.S. , Moon B.C. , Lee I.Y. 2002 Inflow information and habitat current status of exotic weeds in Korea. Kor. J. Weed Sci. (In Korean) 22 (3) 280 - 295
Park S.H. 2009 New illustrations and photographs of naturalized plants of Korea. Ilchokak Inc. Seoul, Korea
Park S.H. , Shin J.H. , Lee Y.M. , Lim J.H. , Mun J.S. 2002 Distributions of naturalized alien plants in Korea. KERI Research Bulletin No. 193. Ukgo Press Seoul, Korea
Pimentel D. 2002 Biological Invasions: Economic and Environmental Costs of Alien Plant, Animal, and Microbe Species. CRC Press Boca Raton, FL, USA 369 -
Pimentel D. , Lach L. , Zuniga R. , Morrison D. 2000 Environmental and economic costs of nonindigenous species in the United States. BioSci. 50 53 - 65    DOI : 10.1641/0006-3568(2000)050[0053:EAECON]2.3.CO;2
Raunkiaer C. 1934 Plant life forms. Clarendon press Oxford, UK
Yang Y.H. , PhD Diss. 2003 Studies on the distribution and vegetation of naturalized plants on Jeju island. Jeju Univ. Jeju PhD Diss. (In Korean)